太阳电池工作原理及制造.ppt

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1、太阳能电池工作原理及制造海安吉阳新能源有限公司目录引言太阳能辐射太阳电池结构和工作过程太阳电池的电性能太阳电池设计和制造太阳电池质量检验和性能分析引言太阳电池—将太阳光能直接转换为电能的半导体器件●种类●硅太阳电池1)Si太阳电池1)单晶硅片2)GaAs太阳电池(砷化钾）2)多晶硅片3)染料敏化电池3)非晶硅薄膜4)Cu2S电池4)多晶硅薄膜太阳能辐射1、太阳辐射能的来源—电磁辐射大气层对太阳辐射的影响大气质量—太阳光线通过大气层的路程对到达地球表面的太阳辐射的影响AM0—地球大气层外的太阳辐射AM1—穿过1个大气层的

2、太阳辐射（太阳入射角为0）AM1.5—太阳入射角为48°的太阳辐射太阳辐射穿过大气层的情况AM0AM1.5太阳电池结构正电极铝背场负电极主栅线负电极子栅线Junction太阳电池的工作过程—光生伏特效应Scell-吸收光子，产生电子空穴对-电子空穴对被内建电场分离，在PN结两端产生电势-将PN结用导线连接，形成电流-在太阳电池两端连接负载，实现了将光能向电能的转换太阳电池等效电路串联电阻●硅材料体电阻●金属电极电阻●金属与硅的接触电阻并联电阻边缘漏电体内杂质和微观缺陷PN结局部短路太阳电池电性能参数Isc,Voc,Ef

3、f,FFIsc：电池面积、光强、温度Voc:光强、温度FF：串联电阻、并联电阻温度对太阳电池的影响电流温度系数：0.1%电压温度系数：-0.4%（-2.3mV/℃)曲线1—25℃曲线2—35℃12光强对太阳电池的影响12曲线1—1个太阳曲线2—0.5个太阳电性能测试光强：1000W/m2光谱分布：AM1.5电池温度：25℃太阳电池的光谱响应ABSDEPTH—被收集的载流子数与入射光子数之比太阳电池的设计光生载流子的收集几率结深电极设计（使电阻损耗最小）减反射膜的厚度和折射率太阳电池的制造过程Scrnprt太阳电池制造过

4、程-化学清洗NaOH去除表面损伤层HcL去除硅片表面的金属离子HF去除硅片表面的硅酸钠和氧化物太阳电池制造过程-扩散在P型半导体表面掺杂五价元素磷在硅片表面形成PN结外层：磷硅玻璃中间：N型半导体硅P型半导体硅太阳电池制造过程-等离子体刻蚀去除边缘PN结，防止上下短路磷硅玻璃磷硅玻璃P型硅N型硅N型硅太阳电池制造过程-去磷硅玻璃用HF酸把上下表面的磷硅玻璃去除P型硅N型硅N型硅太阳电池制造过程-PECVD在硅片表面镀上一层深蓝色的氮化硅膜可以充分吸收太阳光，降低反射在硅片表面有氢钝化的作用氮化硅膜太阳电池制造过程-背电

5、极印刷在太阳电池背面丝网印刷印上引出电极使用浆料是银铝浆背电极太阳电池制造过程-背电场印刷在太阳电池背面丝网印刷铝浆通过烧结穿透背面PN结和P型硅形成良好的接触背电场太阳电池制造过程-前电极印刷在太阳电池正面丝网印刷银浆，形成负电极正面电极有主栅线和副栅线组成主栅线副栅线太阳电池制造过程-分类检测通过模拟太阳灯光照射到电池片表面测试太阳电池的电性能参数太阳电池的电性能参数：Isc、Voc、Ipm、Vpm、Pmax、Rs、Rsh、FF、EFF太阳电池的质量检验●外观检验—尺寸、重量符合设计要求，电池颜色均匀，无色差和污染

6、●温度冲击—85℃～-40℃范围内循环5次，电池不开裂，电极不脱落，减反膜不变色●电极牢度—将引线焊接在电池上，向一个方向加重，持续10秒，电极不脱落●电性能—按效率的高低将电池分档太阳电池性能和质量分析●短路电流—减反射膜、基区扩散长度、结的质量、损伤层●开路电压—边缘腐蚀不够、PN结不良●填充因子—方块电阻、欧姆接触总结1、太阳电池—将光能直接转换为电能的半导体器件2、工作工程—载流子的产生、漂移和经内建电场的分离3、电性能参数—短路电流、开路电压、填充因子、转换效率、串联电阻、并联电阻谢谢欢迎指正